왜 IPX5 등급의 적외선 히터들이 고장나는가(그리고 해결 방법은?)
IPX5 등급의 히터들이 고장나는 이유는, 전선이 연결되는 부분의 밀봉 처리가 열을 견디지 못하기 때문입니다. 이런 현상은 자주 발생합니다. 처음에는 물 분사 테스트를 통과하고, 모든 것이 정상적으로 작동하는 것처럼 보입니다. 하지만 한 달 후에는 갑자기 고장이 납니다. 왜 그럴까요? 적외선 소자에서 발생하는 열이 전선을 타고 내려와 밀봉제를 태워버립니다. 그러면 습기가 유입되고, 절연체가 파괴되어 단락이 발생합니다.
“표준”적인 밀봉 방식의 문제점
단순히 접착제를 바르는 것만으로는 충분하지 않습니다. 고출력 적외선 램프를 사용할 경우, 가열 소자와 외부 전선 사이의 온도 차이가 매우 큽니다. 저가형 접착제는 그러한 압력 하에서 수축하거나 탄소로 변질됩니다. 그 결과 미세한 틈이 생깁니다. IPX5 환경에서는 물이 그 틈새로 들어갑니다. 이를 막기 위해서는 다른 방법을 사용해야 합니다. 우리는 200°C 이상에서도 유연성을 유지하는 고온용 플루오로실리콘이나 세라믹-에폭시 혼합물을 사용합니다. 단순히 전선을 고정하는 것이 아니라, 기계적인 압축 밀봉을 해야 합니다. 그래야만 금속이 가열되고 냉각될 때에도 밀봉이 제대로 유지됩니다.
안전을 위한 조치
열악한 밀봉 상태는 단순히 물이 들어오는 것 이상의 문제를 초래합니다. 먼지나 오염물질이 전선과 접지된 본체 사이의 틈새로 들어갈 수 있습니다. 전선 처리가 제대로 되지 않으면, 시간이 지남에 따라 절연 저항이 급격히 떨어집니다. 우리는 1,000번의 열 주기 후에도 절연 저항이 100MΩ 이상으로 유지되도록 노력합니다.
하지만 한 가지 문제가 있습니다. 밀봉을 너무 단단하게 만들면 안 됩니다. 만약 접착제가 너무 단단하다면, 산업 기계의 진동으로 인해 전선이 끊어질 수 있습니다. 그러므로 밀봉부는 유연해야 합니다.
타협점
방수 기능을 갖추려면 비용이 듭니다. 밀봉 처리와 강화된 전선 처리로 인해 히터의 크기가 커집니다. 좁은 공간에 넣으려면 반드시 여유 공간을 확보해야 합니다.
또한, 공기가 전혀 통하지 않는 곳에 밀봉된 전선을 넣으면 안 됩니다. 그러면 밀봉부 주변에 열이 축적되어 수명이 줄어듭니다. 전선에도 숨 쉴 공간을 주어야 합니다.